JPS60101575A - クリ−ニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は電子写真複写機における感光体ドラムのクリー
ニング装置に係り、特にクリーニングブラシの毛体を導
電性繊維によって形成し、これに電圧を印加してクリー
ニングを行なう装置に関するものである。

〔従来技術と問題点〕

近年電子写真複写機においては、導電性のクリーニング
ブラシに現像剤の電荷とは逆極性の電位を与えて、転写
後の感光体ドラム上の残留トナーを除去するクリーニン
グ装置が考えられている。

第１図は従来の導電性クリーニングブラシを用いたクリ
ーニング装置の構成図である。

転写されず感光体ドラムエの感光面２に残留している未
転写のトナー３は感光体ドラム１の矢印方向の回転に従
ってクリーニング装置のクリーニングブラシローラ４の
毛体５で摺擦される。この時２毛体５は第１のバイアス
電圧電源６によってバイアス電圧が印加されることによ
り帯電し、静電引力をトナー３に作用させて、トナー３
を吸着する。このように感光体ドラム１及びクリ〜ニン
グブラシローラ４の回転に伴って、トナー３を毛体５側
に回収する。

毛体５に吸着されたトナー３は回収ローラ７で回収され
る。この時回収ローラフには第２のバイアス電圧電源Ｂ
によってバイアス電圧が印加されていることにより帯電
し、静電引力をトナー３との間に作用させ”乙　トナー
３を吸着し回収する。

そして回収ローラ７に回収されたトナー３はブレード９
によって播き落され、トナー収納箱に収納される。

しかしながら、この装置では導電性繊維そのものの体積
抵抗値は１０　〜１０　Ω・ｃｍとされているが、この
ような繊維は吸水性が大きく、複写機の設置位置、季節
等により高温時にはこの抵抗値が大きく低下する。

第２図は従来の導電性クリーニングブラシの抵抗値と相
対湿度の関係を示す図である。

同図において横軸は相対湿度を示し、縦軸は抵抗値を示
す。湿度が上昇すると抵抗値は大きく低下する。例えば
湿度３０％における抵抗値へに対して湿度９０％の抵抗
値ＢはｌＯ倍低下している。

従って湿度の上昇により抵抗値が大きく低下することで
導電性クリーニングブラシに流れる電流が大きく増加す
ることになる。

この為高湿度時には感光体ドラムに対して大きな電流が
流れ、感光体の劣下及びブラシ材が感光体ドラム面に融
着する問題が有り、クリーニング性能についても過剰な
電流は感光体ドラムの残留トナーをクリーニングするが
、同時にドラム表面を不均一に帯電し、ブラシに一度回
収されたトナーを再度感光体ドラム表面の不均一な帯電
電位部へトナーを再付着させる。いわゆる逆付着現像が
生じクリーニング不良となる欠点を有している。

（発明の目的〕 本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、その目的とす
るところは高湿時に導電性ブラシから感光体ドラム面へ
の過剰電流が流れ込むことを防止し、現像剤が感光体ド
ラム面に逆付着することを解決したクリーニング装置を
提供することにある。

〔発明の要点〕

そして本発明は上記目的を達成するために導電性毛ブラ
シにバイアス電圧を印加し、像担持体上のトナーをクリ
ーニングするクリーニング装置において、バイアス電源
と前記導電性毛ブラシ及び前記像担持体とで構成される
回路にインピーダンス素子を直列に接続し、前記回路に
流れる電流を制御することを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

第３図は本発明によるクリーニング装置の電気回路及び
構成図である。同図において、導電性毛ブラシ１９の電
極２０はダイオード２１を介して変圧器２２の二次側中
間タップに接続し、金属ロール２３の電極２４もダイオ
ード２５を介して変圧器２２の二次側の一端子に接続し
ている。感光体ドラム３６の金属性フランジ２６はドラ
ム軸２７を介してアースに接続すると同時に電流計２８
を介して保護抵抗２９に接続している。保護抵抗２９の
他端は抵抗３０とコンデンサ３１の並列回路と抵抗３２
とコンデンサ３３の並列回路及び変圧器２２の二次側の
一端に接続し、抵抗３゜とコンデンサ３１の並列回路の
他端は金属ロール２３の電極２４に接続し、抵抗３２と
コンデンサ３３の並列回路の他端は導電性毛ブラシ１９
の電極２０に接続している。変圧器２２の一次側は交流
電源３４に接続している。

また導電性毛ブラシ１９は感光体ドラム３６の表面を摺
擦する位置に設置され、金属ロール２３も導電性毛ブラ
シ１９と摺擦する位置に設置する。

金属ロール２３には圧接して現像剤を金属ロール２３か
ら分離する為のブレード３５が設りられている。

一方導電性毛ブラシ１９は材質としてカーボンを混入し
た品温でｉｏ”Ω・ｃｍの抵抗値を有する長さ５龍で太
さ６デニールのレーヨン系ブラシＲＥＣ−Ａ　（ユニチ
カ製）でアルミニウムパイプに基布とともに導電性接着
剤で接続されている。

以上の様な構成と電気回路を有するクリーニング装置に
より感光体ドラムに残留した未転写トナーのクリーニン
グ動作を説明する。

転写されず感光体１・°ラム３６の表面に残留している
未転写のトナー３７は感光体ドラム３６の矢印方向の回
転に従っ−ζ導電性毛ブラシ１９に摺擦する。この時導
電性毛ブラシ１９には交流電源３４の交流出力電圧を変
圧器２２．ダイオード２１゜コンデンサ３３及び抵抗３
２の回路によって整流された一定の直流バイアス電圧が
電極２０を介し印加されている。このバイアス電圧の印
加によって導電性毛ブラシは帯電し、感光体トラムの表
面と残留トナー３７との間に作用する静電引力よりも強
い静電引力をトナー３７との間に作用させてＩ−ナー３
７を吸着する。

導電性毛ブラシ１９に吸着されたトナー３７は金属ロー
ラ２３に摺擦する。この時金属ローラ２３には交流電源
３４の交流電圧を変圧器２２゜ダイオ−１−’２５．コ
ンデンサ３１及び抵抗３１の回路によって整流された一
定の直流バイアス電圧が電極２４を介し印加されている
。このバイアス電圧の印加によって金属ローラ２３は・
：Ｉ！電し、導電性ブラシ１９とのトナー３７との間に
作用する静電引力よりも強い静電引力をトナー３７との
間に作用させて、トナー３７を吸着し回収する。この金
属ローラ２３に回収されたトナー３７はブレード３５に
よってかき落される。

ここで湿度が変化した場合、感光体ドラム表面の残留ト
ナー３７が導電性ブラシによってクリーニングされるク
リーニング性能について説明する。

第４図は本発明による保護抵抗２９を用いない場合と用
いて抵抗値を変えた場合について導電性ブラシ１９に流
れる電流の変化を示す実験例である。

同図において横軸は相対湿度を示し、縦軸は電流を示す
。また曲線ａは保護抵抗を用いない場合。

曲線すは１０”Ωの保護抵抗を用いた場合１曲線Ｃは１
０５Ωの保護抵抗を用いた場合１曲線ｄは１０６Ωの保
護抵抗を用いた場合を各々示す。

曲線ａでは相対湿度３０％での電流値に比べて従来例で
も述べたように電流計２８には大きな電流が流れた。こ
の電流はバイアス電源、保護抵抗２９、電流計２８．感
光体ドラム３６．導電性毛ブラシ１９の直列回路を流れ
る電流であるから。

導電性毛ブラシ１９を流れる電流の大きさと同値である
。

曲線す、ｃ、ｄでは相対湿度３０％での電流値に比べて
導電性毛ブラシ１９を流れる電流は増すが保護抵抗２９
がない場合に比べて大きく下がっている。

次表に曲線ａからｄまでの場合の感光体ドラム表面のク
リーニング性能について示す。

（ａｔ　３０°ｃ　８０％） 曲線ａの場合には従来例でも述べたように導電性ブラシ
１９を流れる電流が過剰となり、感光体ドラムの表面か
ら一度回収したトナーを再度感光体ドラム表面に送イ］
する現象を起こす。

また曲線す及びＣの場合には良好なりリーニング性能が
得られる。しかし曲線ｄでは導電性毛ブラシ１９の電流
は減ったが同時にクリーニングバイアス電圧はＲ２９の
自己バイアス電圧誘起により降下し、前画像の残像が２
枚目のコピーにも関わるクリーニング不良となる。

従って保護抵抗２９には１いΩ〜１０“Ωの抵抗を用い
ることにより湿度が変化した場合においても完全に感光
体ドラム３６の表面に残留したトナー３７を回収するこ
とができる。

第５図は本発明による第２の実施例の回路構成図である
。同図において第３図と同一箇所には同一番号をイ１す
。構成上界なる箇所は第４図の保護抵抗２９に対して感
光体ドラム３８内に保護抵抗として、導電性合成樹脂製
フランジ３９を設けている。さらに合成樹脂製フランジ
３９の構造について説明を加える。

第６図は感光体ドラム３８内に設けられた合成樹脂製フ
ランジ３９の取イ］け断面図である。合成樹脂製フラン
ジ３９はカーボン混入により、所定の抵抗値（１０″〜
１０ゞΩ）に設定された導電性樹脂であり、　（例えば
導電性ナイロン１０２０ＫＸ　：三菱化成）導電性軸受
４０を介して本体の金属フレーム４１に接地されている
。フランジ３９の外周部は一１ルミ素管等の導電層４２
が覆いその上部を感光層４３が覆っている。

以上の構成を有するクリーニング装置により感光体ドラ
ム３８の表面４４に残留したトナー３７をクリーニング
する動作は前述の本発明の第１の実施例と同様である。

この構成におりるバイアス回路は、バイアス電源−導電
性毛ブラシ１９−感光体ドラム３８−合成樹脂製フラン
ジ３９−導電性軸受４〇−金属フレーム４■−アースと
なり、フランジ３９が１０″〜ｌＯゞΩの抵抗値である
ため高湿時においても導電性毛ブラシ１９に過剰電流が
流れることがない。

また感光体ドラム表面４４にはクリーニング電流が流れ
、フランジの抵抗により感光体ドラム３８に自己バイア
ス電圧が誘起される。しかしこの電流は高々５００μ八
程度であり、フランジの抵抗値は１０４′〜１０４Ωで
あるから自己バイアス電圧値は５〜５０Ｖとなり複写機
能としては問題にならない。

本発明の実施例は以上に限るわけでなく、感光体ドラム
−導電性ブラシー電源回路によって構成される直列回路
の１箇所又は数箇所に他のインピーダンス素子を加える
ことによって構成することも可能である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように高湿時に導電性ブラシから感
光体トラム面への過剰電流の流れ込め及びトナーが感光
体ドラム表面に逆付着することを防止することにより感
光体ドラムの寿命を延ばし。

ブラシ利の融着による導電性ブラシの劣下を押さえ、さ
らに安価な抵抗及び導電性フランジ等のインピーダンス
素子を用いることにより構成は簡単でかつ効果的である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のクリーニング装置の構成図、第２図は抵
抗値と相対湿度の特性図、第３図は本発明によるクリー
ニング装置の回路構成図、第４図は相対湿度に対する電
流特性図、第５図は本発明の他の実施例を示すクリーニ
ング装置の回路構成図、第６図はフランジの取付は断面
図である。 １９・・・導電性ブラシ　２０．２４・・・電極　２１
．２５・・・ダイオード ２２・・・変圧器　２３・・・金属ロール　２６・・・
金属性フランジ ２７・・・ドラム軸　２８・・・電流 計　２９・・・保護抵抗　３０゜ ３２・・・抵抗　３１．３３・・・コンデンサ　３４・
・・交流電源　３５・・ ・プレー１”　３６．３８・・・感光体１・°ラム３７
・・・現像剤　３９・・・合成樹脂製フランジ　４０・
・・導電性軸受 ４１・・・金属フレーム　４２・・・導電層　４３・・
・感光層 第１図 第２ｒ′１ 第３図 ￥、４「４ 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性毛ブラシにバイアス電圧を印加し。 像担持体上のトナーをクリーニングするクリーニング装
   置において、バイアス電源と前記導電性毛ブラシ及び前
   記像担持体とで構成される回路にインピーダンス素子を
   直列に接続し、前記回路に流れる電流を制御することを
   特徴とするクリーニング装置。
2. （２）前記インピーダンス素子は１０４Ω〜１０１Ωの
   抵抗体であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のクリーニング装置。
3. （３）前記インピーダンス素子は導電性樹脂よりなる前
   記像担持体内のフランジであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のクリーニング装置。